Endüstriyel üretimde uygun metal 3D baskı ekipmanı nasıl seçilir?

1, Teknik Rota Eşleşmesi: Süreç temsilinin arkasındaki muhakemenin altına inmek
Mevcut standartMetal 3D baskıTeknoloji "üç ayaklı" desen sunuyor:
Lazer Seçici Eritme (LPBF): EOS M 400-4 Dört Lazer Sistemi, 200-1000W fiber lazer kullanılarak 20 ila 50 μm arasındaki tabaka kalınlığını kontrol eder. Bu sistem, havacılık endüstrisinde karmaşık akış kanalı parçaları yapmak için iyidir. Bununla ilgili en iyi şey, mikro yapıyı kontrol edebilmenizdir. Örneğin, C919 için yapılan platin kuvvetin titanyum alaşımlı merkezi flanş şeridi, lazer gücünü değiştirerek tahıl boyutunu zaman içinde 50 μm'den 200 μm'ye değiştirir, bu da yorgunluğa karşı% 18 daha güçlü hale getirir.
Elektron ışını eritme (EB - PBF): Arcam EBM Q20plus makinesi, 650 derecede bir boşlukta 1000mm ³/s hızda bir şeyler inşa etmek için 3kW elektron ışını kullanır. Bu, yüksek - sıcaklık alaşımlı türbin diskleri oluşturmak için harika olur. Bu teknoloji ile GE havacılık, 12 aydan 3 haftaya kadar tek kristal türbin bıçakları yapmak için gereken süreyi azalttı ve tane sınır kusurlarının oranını%0.03'e düşürdü.
Yapışkan Sprey (BJ): Masaüstü Metal Dükkanı Sistemi, saniyede 2000 damla yapıştırıcı yatırmak için damlacık sprey teknolojisini kullanır. Daha sonra, takım çelik kalıpları yapmanın daha ucuz olduğunu gösteren 1200 derecelik bir sinterleme işleminden geçer. Bu teknoloji, belirli bir otomobil üreticisi tarafından konformal soğutma kanallarına sahip enjeksiyon kalıpları yapmak için kullanılır. Bu, enjeksiyon döngüsü süresini% 28 oranında azaltır ve kalıbı önceki yöntemlerden 3,2 kat daha uzun sürer.
Seçmeden önce düşünülmesi gereken önemli şeyler:
LPBF tekniği karmaşık iç boşluk yapıları için daha iyidir.
Ekipman vakum kontrol kapasitesinin yüksek - sıcaklık alaşım malzemeleri (5 × 10⁻³ pa'dan daha az veya eşit) için kontrol edilmesi önerilir.
Büyük - ölçekli üretim için, bozulma sırasında BJ teknolojisinin büzülme oranının (tipik olarak%1.8-2.2) kontrol edilmesi gerekir.
2, Malzeme Sistemi Uyumluluğu: Geçmiş süreç sınırlarını almak için önemli faktörler
17 - 4ph paslanmaz çelik, Inconel 718 nikel bazlı alaşım, Ti6al4v titanyum alaşım ve diğerleri dahil olmak üzere metal 3D baskı için tam bir sistem oluşturan 20'den fazla malzeme vardır. Seçerken, aşağıdakilere büyük önem vermelisiniz:
Toz Özelliklerinin Adaptasyonu: EOS M 300-4,% 90 veya daha yüksek bir küre ve 25s/50g veya daha düşük bir salon akış hızı ile tozları eşit olarak dağıtmada en iyisidir. % 85'lik bir küre ile kobalt krom alaşım tozu kullanan bir tıbbi şirket, toz yayma mekanizmasının sıkıştığı sayıda% 37'lik bir artış gördü.
Birçok malzemeyi işleme yeteneği: Farsoon FS121M-8, modüler toz besleme sistemi sayesinde titanyum alaşımı, alüminyum alaşımı ve kalıp çeliği arasında hızlı bir şekilde dönüşebilir. Bunu 45 dakikadan daha kısa bir sürede yapabilir, bu da farklı tiplerde küçük parti üretimi için mükemmeldir.
Yeni Malzemeler Yapma: Platinum Lite BLT - S800 ekipmanı, 15 ila 53 μm arasında partikül boyutlarına sahip nanokristal tozları işleyebilen dinamik toz yayma teknolojisine sahiptir. Bu, yüksek - mukavemetli alüminyum alaşımı A20X'in baskısına yardımcı olur ve parçalara 620MPa'lık bir gerilme mukavemeti verir.
Nasıl Kontrol Edilir:
Ekipman yapımcılarından size NASA MFS-30301 standardı gibi bir malzeme sertifikası kontrol listesi vermelerini isteyin.
Toz kullanım oranını kontrol etmek için küçük - ölçek test üretimi yapın (LPBF teknolojisi:%45-65, EB - PBF teknolojisi:%70-85).
Farklı malzemeler altında, artık stres seviyelerini kontrol edin (önerilen 200MPA).
3, Üretim Verimliliğinin Değerlendirilmesi: Bir makinenin performansından tüm sistemin verimliliğine değişim
Endüstriyel - sınıf ekipmanı seçmek için, üç - boyutsal değerlendirme modeli ayarlamanız gerekir:
Tek makine verimliliği dizin:
Tarama hızı: Huashu'nun 12 lazer sistemi FS811M - 12, 20000 mm/s hızında tarama yapabilen, tek bir lazer cihazdan dokuz kat daha hızlı olan yüksek teknoloji ürünü bir tarayıcıdır.
Bina ne kadar hızlı yükseliyor: GE Katkı Fikri Lazer M2 Serisi 45cm ³/s'ye ulaşabilir, bu da araba motoru silindir bloklarının seri üretimi için yeterlidir.
Kalıbın boyutu: Platinum BLT'nin kalıplama kapasitesi - S1000 1000 1000 800 mm'dir, yani bir uçağın tüm açılış dişlisini bir kerede yazdırabilir.
Kendini çalıştıran üretim hattı: Birlikte çalışan EOS ve Siemens tarafından yapılan AM fabrika çözümü, tozun dolaşımını ve parçaların AGV aracılığıyla seçimini ve konumlandırılmasını tamamen otomatikleştirir. Bu, ekipman kullanımını%82'ye çıkarır.
Dijital İkiz Sistemi: Renishaw AM400, baskı işlemi sırasında stresin gerçek zamanlı olarak nasıl yayıldığını gösterebilen Renam Flex yazılımı ile birlikte gelir. Bu, çatlak oranını%0,5'in altına düşürür.
Enerji Kullanımını Yönetme:
LPBF ekipmanı genellikle 8 ila 12 kW/s enerji kullanır ve tepe gücünün tesisin güç dağıtım sistemi üzerindeki etkisine bakılması gerekir.
Platinum Technology'nin enerji geri kazanım sistemi, genel enerji kullanımını%18 oranında azaltan sıcak toz için ekipmandan atık ısıyı kullanabilir.
Bir fayda hesaplaması örneği: Bir havayolu şirketi üç farklı teknik çözüme bakar:
Tek bir geleneksel beş - eksen işlemenin maliyeti 85.000 ¥ ve döngü süresi 45 gündür.
LPBF Baskı: Birim başına 32.000 ¥, tamamlanması 7 gün (İhtiyaçlar Post - İşleme)
EB - PBF baskısının birim maliyeti 28.000 ¥ ve döngü süresi 5 gündür (net oluşum yakınında).
Son alternatif, yıllık üretim kapasitesini 120 parçadan 1200 parçaya yükselten ve envanter cirosunu%400 hızlandıran EB - PBF teknolojisi idi.
4, KALİTE KULLANMASI SİSTEMİ: Güvenilirlik Mühendisliğinin Altına Gitmek
Endüstriyel - sınıf ekipmanı için, kalite kontrolünün dört aşaması kurulmalıdır:
Süreci İzleme:
Erimiş havuzun izlenmesi: EOS M 400-4, 1000 erimiş havuzun sıcaklık gradyanına gerçek zamanlı olarak göz kulak olabilen bir pirogenez sensörüne sahiptir, bu da tahıl büyümesini sabit tutmaya yardımcı olur.
Toz Bulma: Huashu High Tech FS273M, her katmanın kalınlığını 0,01 mm'de kapalı bir döngüde ayarlamak için bir lazer profiler kullanır.
- işlemi için uyumluluk:
Sıcak izostatik presleme (kalça): Ekipmanın ve basılı öğenin oda boyutunun mümkün olduğunca yakın olduğunu kontrol etmeniz gerekir (örneğin, Quintus QIH-9 ekipmanı 600 900 mm çapında parçaları işleyebilir).
Sandblasting kullanılarak tedavi: İnce - duvarlı yapıların hasar görmesini önlemek için, ekipmanın çoklu - aşama basınç kontrolüne (0.1-0.6MPA) sahip olması gerekir.
Hasar vermeyen testler:
Endüstriyel BT: YXLON FF35 CT ekipmanı, havacılık endüstrisinin gerektirdiği 0.05 mm kadar küçük gözenek kusurları bulabilir.
Eddy Furents ile Testler: Eddyfi Ecobra teknolojisi, titanyum alaşımlarında 0,02 mm'ye kadar çatlaklar bulabilir.
Sertifikasyon Standartları için Referans:
Havacılık ve Uzay: NADCAP'tan AC7114/3
Tıbbi ekipman için ISO 13485 ve ASTM F3184
Otomobil endüstrisinde VDA 6.3 Sürecin Denetimi